JPS63281512A - Surface acoustic wave device - Google Patents
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は弾性表面波装置に係り、特に金属パッケージに
封止された弾性表面波コンボルバにおいて不要波の発生
を減少せしめるための改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a surface acoustic wave device, and particularly to an improvement for reducing the generation of unnecessary waves in a surface acoustic wave convolver sealed in a metal package.
[発明の概要]
金属パッケージに封止されたSAW装置が印刷配線板上
に設けられると共に金属ケースに収納されでおり、金属
パッケージが入・出力端子各の間に配置され、上記配線
板のアースパターンと少なくとも信号入力端子近傍で電
気的に接続され、更に金属ケースに近接した位置で上記
アースパターン又は金属ケースに電気的に接続されてい
る。[Summary of the Invention] A SAW device sealed in a metal package is provided on a printed wiring board and housed in a metal case, and the metal package is placed between each input and output terminal, and the metal package is arranged between input and output terminals to connect the wiring board to the ground. It is electrically connected to the pattern at least near the signal input terminal, and further electrically connected to the ground pattern or the metal case at a position close to the metal case.
[従来の技術]
各種信号処理装置や周波数拡散通信機器等のキーデバイ
スとして注目される弾性表面波(以下SAWと称する)
コンボルバ1は、基本的には第3図に示すように2つの
入力端子対2,2′及び3゜3′、1つの出力端子5、
入カドランスジューサI0. I、及び出ゲート4を持
ち、入力端子から入力された2つの信号f(t)、g(
t)間のたたみ込み積分(コンボリューション)出力
/f(τ)・g(t−τ)dτを出力端子5に得るもの
である。[Prior Art] Surface acoustic waves (hereinafter referred to as SAW) are attracting attention as key devices for various signal processing devices, spread frequency communication equipment, etc.
The convolver 1 basically has two input terminal pairs 2, 2' and 3°3', one output terminal 5, as shown in FIG.
Inlet juicer I0. It has two signals f(t) and g(
t) convolution output between
/f(τ)·g(t-τ)dτ is obtained at the output terminal 5.
従って出力信号周波数は入力信号周波数の2倍となり、
入力信号と出力信号の周波数スペクトラムは第4図に示
す関係にある。SAWコンボルバの基本ユニットとして
は第5図に示すようにSAWコンボルバ6とその入力部
整合回路7,8、出力部整合回路9とを実装した実装印
刷配線板Pを、外部回路・どの接続用入力端子10.1
1を付加したケース13に収納したものがある。なお1
2はアンプ14に接続される出力端子である。このSA
Wコンボルバの性能は主に入力信号強度に対する出力信
号強度の比で示される効率と、周波数帯域幅およびコン
ボリューション動作を行う領域の長さく出力ゲート電極
長に相当)で決定されるが、信号処理能力を上げる1つ
の方法としてゲート電極長を長くすると、一般的には効
率が低下する傾向にある。例えばSAWコンボルバとし
て最も効率の良いZnO/Sin、/Siの層構造のモ
ノリシックタイプの場合、入力信号強度OdBmに対す
る出力信号強度は、ゲート電極長20++nで約−40
d Bm、40mmで約−50dBmである。Therefore, the output signal frequency is twice the input signal frequency,
The frequency spectra of the input signal and output signal have the relationship shown in FIG. As shown in FIG. 5, the basic unit of the SAW convolver is a mounted printed wiring board P on which the SAW convolver 6, its input matching circuits 7 and 8, and its output matching circuit 9 are mounted, and is connected to external circuits and inputs for connection. Terminal 10.1
There is one stored in case 13 with 1 added. Note 1
2 is an output terminal connected to the amplifier 14. This SA
The performance of the W convolver is mainly determined by the efficiency, which is expressed as the ratio of the output signal strength to the input signal strength, and the frequency bandwidth and the length of the area where the convolution operation is performed (equivalent to the output gate electrode length), but the signal processing Increasing the length of the gate electrode as one way to increase performance generally tends to reduce efficiency. For example, in the case of a monolithic type with ZnO/Sin, /Si layer structure, which is the most efficient SAW convolver, the output signal strength with respect to the input signal strength OdBm is approximately -40 with a gate electrode length of 20++n.
dBm, approximately -50 dBm at 40 mm.
従って通常出力信号はアンプで増幅される。Therefore, the output signal is usually amplified by an amplifier.
[発明が解決しようとする問題点コ
ところで、SAWコンボルバにおいても他のSAW応用
デバイスであるSAWフィルタやSAW共振器と同様に
、入・出力端子間での容量あるいは誘導的な結合によっ
て伝わる信号は不要波として特性を劣化させるが、特に
SAWコンボルバの場合、前述のように他のSAWデバ
イスに比べて入力信号強度に対する出力信号強度の比が
比較的小さいため、相対的な影響は大きく、極端な場合
、出力信号増幅用アンプが不要波によって飽和してしま
う場合もあり得る。第6図AはSAWコンボルバの基本
ユニットの入・出力端子間における不要波の周波数特性
の一例である。[Problems to be solved by the invention] By the way, in the SAW convolver, as in other SAW application devices such as SAW filters and SAW resonators, signals transmitted by capacitance or inductive coupling between the input and output terminals are They degrade the characteristics as unnecessary waves, but especially in the case of SAW convolvers, the ratio of output signal strength to input signal strength is relatively small compared to other SAW devices, so the relative influence is large and extreme In some cases, the output signal amplification amplifier may be saturated by unnecessary waves. FIG. 6A shows an example of the frequency characteristics of unnecessary waves between the input and output terminals of the basic unit of the SAW convolver.
このため、従来はSAWコンボルバの場合人・出力信号
周波数が異なることを利用して、第7図のようにSAW
コンボルバ15の入力部に対し入力信号の帯域幅を制限
するための帯域遅延フィルタあるいは低域通過フィルタ
16のほかに、出力部にも帯域通過あるいは高域通過フ
ィルタ17を用いて入力信号が後段の回路へ漏れるのを
防ぐ必要があった。しかし、出力端子後段へのフィルタ
の付加はSAWコンボルバを用いるシステムの部品数増
加やコストアップに結び付くものである。For this reason, conventionally, in the case of a SAW convolver, the SAW convolver
In addition to the band delay filter or low-pass filter 16 for limiting the bandwidth of the input signal at the input section of the convolver 15, a band-pass or high-pass filter 17 is also used at the output section so that the input signal is It was necessary to prevent it from leaking into the circuit. However, adding a filter after the output terminal increases the number of components and costs of a system using a SAW convolver.
このような入・出力端子間の結合による不要波が生じる
最大の原因は入・出力端子あるいは入・出力信号を伝え
る印刷配線板上のパターン間に存在するアースパターン
の電位が完全にアース電位となっていないことにあり、
これはアースパターンの高周波に対するインピーダンス
がOではないことに起因するものである。また、この傾
向は周波数が高い程増大することになる。The biggest cause of unwanted waves due to coupling between input and output terminals is that the potential of the ground pattern that exists between the patterns on the printed wiring board that transmits input and output terminals or input and output signals is completely equal to the ground potential. The reason is that it has not become
This is due to the fact that the impedance of the ground pattern to high frequencies is not O. Moreover, this tendency increases as the frequency becomes higher.
従来、不要波を低減する方法として入・出力信号周波数
が同じために、フィルタを用いることのできないSAW
応用デバイスを用いた回路になされる対策として、まず
第8図のようにSAWデバイス21の入力端子18.1
8’ と出力端子19゜19′との間隔を大きくしたり
、アースパターン20の高周波インピーダンスを低げろ
ためにパターン面積を広くとる方法がある。しかし、こ
の方法は近年の回路の小型化や高密度化とは相反するも
のである。Conventionally, as a method to reduce unnecessary waves, SAW cannot use a filter because the input and output signal frequencies are the same.
As a countermeasure for a circuit using an applied device, first, as shown in FIG.
There is a method of increasing the distance between the ground pattern 8' and the output terminal 19.degree. 19', or increasing the pattern area in order to lower the high frequency impedance of the ground pattern 20. However, this method is contrary to the recent trend toward miniaturization and higher density of circuits.
また、第9図に示すように入力端子18.18’と出力
端子19.19’間のアースパターン10に電気的に接
続されたシールド板22を設け、これを回路を収納する
ケース23に電気的に接続する方法もある。しかしこの
方法は、入・出力端子間隔の縮小化に制限を加え、また
小型化、更には軽量化、部品点数低減、工数削減などを
妨げる欠点がある。Further, as shown in FIG. 9, a shield plate 22 electrically connected to the ground pattern 10 between the input terminals 18, 18' and the output terminals 19, 19' is provided, and the shield plate 22 is electrically connected to the case 23 that houses the circuit. There is also a way to connect directly. However, this method has drawbacks such as limiting the reduction of the input/output terminal interval and hindering miniaturization, further weight reduction, reduction in the number of parts, and reduction in man-hours.
SAWフィルター等では第10図に示すように、出力部
に差動増幅回路24を加え、同相で入力する不要波を相
殺し、逆相で入力する希望波を増幅させるという工夫が
広く行われているが、基本的にSAWコンボルバはアン
バランス出力であり、この手法を用いることはできない
。As shown in Figure 10, in SAW filters, etc., a widely used method is to add a differential amplifier circuit 24 to the output section to cancel out unnecessary waves input in the same phase and amplify desired waves input in the opposite phase. However, the SAW convolver basically has an unbalanced output, so this method cannot be used.
また、更に一般的に施される手法として、第11図のよ
うに印刷配線板周辺部にアースパターンを設け、回路を
収納するケース23と複数個所25でハンダ付は等によ
り電気的に接続することにより、アースパターンに流入
した高周波信号をすみやかに逃す方法があるが、アース
パターンでの高周波インピーダンスがOではない以上、
アースパターンと収納ケース23との電気的な接続個所
を不用意に設定すると、かえって入・出力端子間のアー
スパターンに流れる電流を増加させ、不要波を増す可能
性がある。Furthermore, as a more commonly used method, as shown in Fig. 11, a ground pattern is provided around the printed circuit board, and electrical connections are made by soldering, etc. at multiple points 25 to the case 23 that houses the circuit. There is a way to quickly release the high frequency signal that flows into the ground pattern, but since the high frequency impedance in the ground pattern is not O,
If the electrical connection points between the ground pattern and the storage case 23 are set carelessly, the current flowing through the ground pattern between the input and output terminals may increase, and unnecessary waves may increase.
以上のように、小型、軽量、低コスト化を考慮した上で
、SAWコンボルバにおける入・出力端子間の結合を低
減し、不要波を抑えるためには従来方法では不十分であ
る。As described above, the conventional methods are insufficient to reduce the coupling between the input and output terminals of the SAW convolver and to suppress unnecessary waves, taking into consideration the size, weight, and cost reduction.
従って本発明の目的はSAWコンボルバを用いた装置に
おいて、入・出力間の電気的な結合をその基本ユニット
内で効果的に抑制し、不要波を低減するにある。Therefore, an object of the present invention is to effectively suppress electrical coupling between input and output within a basic unit of a device using a SAW convolver, thereby reducing unnecessary waves.
[問題点を解決するための手段]
本発明は上記目的を達成するため、金属パッケージに封
止され、少なくとも2対の信号入力端子、少なくとも1
つの信号出力端子とを有する弾性表面波コンボルバ及び
該コンボルバの入・出力端子各に対して、外部回路の整
合をとるための整合回路を実装した実装印刷配線板と、
その配線板を内部に収納する接地された金属ケースと、
上記整合回路と外部回路とを接続するための接続用入・
出力端子とから成る弾性表面波装置において、上記弾性
表面波コンボルバを封止した金属パッケージは入・出力
端子各の間に位置し、かつ上記配線板のアースパターン
と少なくとも上記信号入・出力端子近傍で電気的に接続
され、更に金属ケースに近接した位置においても上記配
線板のアースパターンまたは直接金属ケースに電気的に
接続したことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention includes at least two pairs of signal input terminals, at least one pair, which are sealed in a metal package.
a surface acoustic wave convolver having two signal output terminals; and a printed wiring board mounted with a matching circuit for matching an external circuit to each of the input and output terminals of the convolver;
a grounded metal case that houses the wiring board;
Connection input for connecting the above matching circuit and external circuit.
In a surface acoustic wave device comprising an output terminal, a metal package in which the surface acoustic wave convolver is sealed is located between each of the input and output terminals, and is located between the ground pattern of the wiring board and at least near the signal input and output terminals. It is characterized in that it is electrically connected to the ground pattern of the wiring board or directly to the metal case at a position close to the metal case.
[作用]
上述の如く構成すれば、SAWコンボルバを封止した金
属パッケージに、SAWコンボルバの基本ユニットにお
ける入・出力整合回路間のシールド効果と、入・出力端
子近傍のアースパターン電位をより効果的にアース電位
に近づけるためのアース電位としての効果を持たせるこ
とができる。[Function] If configured as described above, the metal package in which the SAW convolver is sealed can have a shielding effect between the input and output matching circuits in the basic unit of the SAW convolver, and a more effective shielding effect on the ground pattern potential near the input and output terminals. It is possible to have an effect as a ground potential to bring the voltage close to the ground potential.
[実施例]
以下図面に示す実施例を参照して本発明を説明すると、
第1図(a)、(b)は本発明の一実施例を配線板の表
面及び裏面より見たものである。[Examples] The present invention will be described below with reference to examples shown in the drawings.
FIGS. 1(a) and 1(b) show an embodiment of the present invention as seen from the front and back sides of a wiring board.
本実施例ではまずSAWコンボルバを封止した金属パッ
ケージ26を配線板31のアースパターン32.34に
複数個所37で電気的に接続しかつ入力部整合回路27
と出力部整合回路28はこのパッケージをはさんで互い
に反対側に配置される。なお29は入力部整合回路の入
力端子、30は出力部整合回路の出力端子である。また
パッケージ26は接地された収納金属ケース33に最も
近接する位置38で配線板31のアースパターン32ま
たは直接ケース33に電気的に接続されている。このよ
うな構造にすることにより、パッケージ26はSAWコ
ンボルバユニットの入・出力部の電気的な結合をシール
ドする効果を持つ。In this embodiment, first, the metal package 26 in which the SAW convolver is sealed is electrically connected to the ground patterns 32 and 34 of the wiring board 31 at multiple points 37, and the input matching circuit 27
and output matching circuit 28 are placed on opposite sides of the package. Note that 29 is an input terminal of the input matching circuit, and 30 is an output terminal of the output matching circuit. Further, the package 26 is electrically connected to the ground pattern 32 of the wiring board 31 or directly to the case 33 at a position 38 closest to the grounded storage metal case 33. With this structure, the package 26 has the effect of shielding electrical coupling between the input and output sections of the SAW convolver unit.
また、特にパッケージと配線板アースパターンとの接続
を少なくともSAWコンボルバパッケージの信号入・出
力端子35及び36近傍で実施することにより、SAW
コンボルバパッケージ26の入・出力端子周辺のアース
パターン32に流れるアース電流を、配線板の銅箔パタ
ーンよりも高周波インピーダンスがより低い金属パッケ
ージ33を介して流すことができ、従ってアースパター
ン電位をよりアース電位に近づけることが可能となる。In addition, by connecting the package and the wiring board ground pattern at least near the signal input/output terminals 35 and 36 of the SAW convolver package,
The ground current flowing through the ground pattern 32 around the input/output terminals of the convolver package 26 can be made to flow through the metal package 33, which has a lower high frequency impedance than the copper foil pattern on the wiring board, thus making the ground pattern potential more grounded. It becomes possible to approach the potential.
これは即ち、入・出力間の結合による不要波のレベルを
低減できるということである。従来の第6図Aに対する
本発明の上記実施例による効果を同図Bに示す。This means that the level of unnecessary waves due to coupling between input and output can be reduced. FIG. 6B shows the effect of the above embodiment of the present invention on the conventional FIG. 6A.
ところで、SAWコンボルバの基本ユニットにおいて、
収納金属ケースに接する配線板周辺部にアースパターン
を引き回した場合、アースパターン上の電位が最も高く
なるのは入・出力端子近傍となる。従ってこの部分の電
位をすみやかにアース電位におとすことはSAWコンボ
ルバユニットの入・出力間の電気的な結合による不要波
を低減する上で有効な方法である。By the way, in the basic unit of SAW convolver,
When a ground pattern is routed around the wiring board in contact with the storage metal case, the potential on the ground pattern is highest near the input/output terminals. Therefore, quickly reducing the potential of this portion to the ground potential is an effective method for reducing unnecessary waves due to electrical coupling between the input and output of the SAW convolver unit.
これを実施する手段として、本実施例ではSAWコンボ
ルバユニットの入・出力端子近傍37゜38において配
線板アースパターンとアース電位の金属ケースを電気的
に接続している。As a means for implementing this, in this embodiment, the wiring board ground pattern and the metal case at ground potential are electrically connected at 37.degree. 38 near the input/output terminals of the SAW convolver unit.
前述の金属パッケージによるシールド効果と組み合わせ
た、本実施例の従来の第6図Aに対する効果を同図Cに
示す。FIG. 6C shows the effect of this embodiment on the conventional structure shown in FIG. 6A, which is combined with the shielding effect of the metal package described above.
第2図はSAWコンボルバユニットの入・出力端子近傍
のアースパターンを、収納ケース33を介さず、直接ユ
ニットを組み込むシステム側のアースに接続するための
アースピン39を設けた他の実施例を示すものである。FIG. 2 shows another embodiment in which a ground pin 39 is provided to directly connect the ground pattern near the input/output terminals of the SAW convolver unit to the ground of the system in which the unit is installed, without going through the storage case 33. It is.
[発明の効果コ
以上説明したように本発明によれば2弾性表面波コンボ
ルバを用いた弾性表面波装置における入・出力間の電気
的な結合を、弾性表面波コンボルバを封止した金属パッ
ケージにシールド板の効果を持たせることによって抑え
、また所定位置で印刷配線板のアースパターンと収納ケ
ースとの電気的な接続をとるか、または所定位置にアー
ス端子を設けることにより回路基板のアースパターンに
おける電位をアース電位に近づけて、不要波レベルを低
減し、特性を向上させることができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the electrical coupling between the input and output of a surface acoustic wave device using two surface acoustic wave convolvers is achieved in a metal package in which the surface acoustic wave convolvers are sealed. This can be suppressed by providing the effect of a shield plate, and by making an electrical connection between the ground pattern of the printed wiring board and the storage case at a predetermined position, or by providing a ground terminal at a predetermined position, the ground pattern of the circuit board can be suppressed. By bringing the potential closer to ground potential, it is possible to reduce the level of unnecessary waves and improve characteristics.
第1図は本発明の一実施例を示す概略図、第2図は本発
明の他の実施例を示す概略図、第3図、第5図、第7図
乃至第11図は夫々従来のSAW装置を示す概略図、第
4図はSAWコンボルバの入・出力周波数スペクトル図
、第6図は従来例と本発明の効果の違いを示す特性図で
ある。
26・・・金属パッケージに封止されたSAWコンボル
バ、
27.28・・・入・出力部整合回路、31・・・印刷
配線板、
32.34・・・アースパターン。
特許a[人 クラリオン株式会社第5図
第6図
入神・〜゛周)I久 串λ中・(゛厘I欽手
続補正書Fig. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a schematic diagram showing another embodiment of the invention, and Figs. 3, 5, 7 to 11 are respectively conventional FIG. 4 is a schematic diagram showing the SAW device, FIG. 4 is an input/output frequency spectrum diagram of the SAW convolver, and FIG. 6 is a characteristic diagram showing the difference in effects between the conventional example and the present invention. 26... SAW convolver sealed in a metal package, 27.28... Input/output matching circuit, 31... Printed wiring board, 32.34... Earth pattern. Patent a [People Clarion Co., Ltd.
Claims (3)
号入力端子、少なくとも1つの信号出力端子とを有する
弾性表面波コンボルバ及び該コンボルバの入・出力端子
部に対して、外部回路の整合をとるための整合回路を実
装した実装印刷配線板と、その配線板を内部に収納する
接地された金属ケースと、上記整合回路と外部回路とを
接続するための接続用入・出力端子とから成る弾性表面
波装置において、上記弾性表面波コンボルバを封止した
金属パッケージは入・出力端子部の間に位置し、かつ上
記配線板のアースパターンと少なくとも上記信号入・出
力端子近傍で電気的に接続され、更に金属ケースに近接
した位置においても上記配線板のアースパターンまたは
直接金属ケースに電気的に接続されたことを特徴とする
弾性表面波装置。(1) Matching external circuits to a surface acoustic wave convolver sealed in a metal package and having at least two pairs of signal input terminals and at least one signal output terminal, and the input/output terminal portion of the convolver. An elastic device consisting of a mounted printed wiring board on which a matching circuit is mounted, a grounded metal case that houses the wiring board inside, and connection input/output terminals for connecting the matching circuit and an external circuit. In the surface wave device, the metal package in which the surface acoustic wave convolver is sealed is located between the input and output terminal portions, and is electrically connected to the ground pattern of the wiring board at least near the signal input and output terminals. A surface acoustic wave device further characterized in that the surface acoustic wave device is electrically connected to the ground pattern of the wiring board or directly to the metal case even at a position close to the metal case.
出力端子各々の近傍にアースパターンを1個所以上設け
、かつこれらアースパターンは上記配線板を収納する金
属ケースと接続用入・出力端子近傍で電気的に接続され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の弾
性表面波装置。(2) The wiring board has at least an input terminal for connection with an external circuit.
A patent claim characterized in that one or more ground patterns are provided near each output terminal, and these ground patterns are electrically connected to a metal case housing the wiring board near the connection input/output terminals. The surface acoustic wave device according to item 1.
出力端子各々の近傍に1つ以上のアース端子を持つこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の弾性表面波装
置。(3) The wiring board has at least an input terminal for connection with an external circuit.
2. The surface acoustic wave device according to claim 1, further comprising one or more ground terminals near each output terminal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62117426A JPS63281512A (en) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | Surface acoustic wave device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP62117426A JPS63281512A (en) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | Surface acoustic wave device |
Publications (1)
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JPS63281512A true JPS63281512A (en) | 1988-11-18 |
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JP62117426A Pending JPS63281512A (en) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | Surface acoustic wave device |
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JP (1) | JPS63281512A (en) |
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JPH02141123U (en) * | 1989-04-28 | 1990-11-27 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5469440A (en) * | 1977-11-14 | 1979-06-04 | Canon Inc | Electrophotographic image former |
-
1987
- 1987-05-13 JP JP62117426A patent/JPS63281512A/en active Pending
Patent Citations (1)
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JPH02141123U (en) * | 1989-04-28 | 1990-11-27 |
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